Java中使用JNI

     前两天CSDN给我推送了一篇关于简单实用jni的博客，因为之前自己有接触过一点，所以感兴趣点进去看，看得一头雾水，跟自己印象中的使用不太一样。自己查了资料之后发现原来人家说的Java JNI和我所理解的Android　JNI还是有一点点差别，原理一样，调用方式有区别。大三暑假在一家公司实习时做过android开发，组长叫我去学习这方面的内容，运用到android开发中。一方面，使用jni在运行效率上会有所提高（只是运行这部分的代码效率高哦，整体的话倒不见得，因为调用jni切换场景找库文件还是挺耗资源的）；另一方面，很多反编译工具能直接获取apk里的关键信息，而使用JNI的话关键代码不可见，要破解至少需要将二进制文件读懂，安全程度自然比读懂高级代码高一些。

     J ava Native Interface (JNI)标准是 java平台的一部分，它允许 Java代码和其他语言写的代码进行交互。 JNI 是本地编程接口，它使得在 Java 虚拟机 (VM) 内部运行的 Java 代码能够与用其它编程语言 (如 C、 C++ 和汇编语言 )编写的应用程序和库进行交互操作（百度百科）。

     在Android中使用JNI技术，因为有NDK的存在工作变得简单很多。NDK实质上是对make工具的一层包装，暴露出简单的接口给你调用。首先，在windows环境下你需要安装cygwin、ndk等来配置一个编译链接库（.so共享库或者.a静态库）的环境。其次，按照Android使用JNI的流程编写代码，编译，运行。相关文档看以查看我另一篇 android下使用jni技术的笔记。

     在Java中使用JNI技术，就稍微要比Android的复杂一丢丢，因为很多东西没有工具帮你包装好，编译，链接到库这些你要自己来。在windows环境下的话，动态链接库的后缀为.dll，在没有其他工具辅助工具下要得到这个dll，就得去VS或者VC平台编译个，相关的资料有 推送的博文，和 这篇博文（比较推荐，虽然有点年代）。没有在Eclipse下捣鼓，因为链接到库的时候找不到插件库，懒得去折腾。直接在linux shell终端用vim来写个简单的demo。

     环境：CentOS6.5 x86_64， oracle jdk1.7

     工具：gcc，vim

     步骤1：

     建立java文件，在我的例子中为Hello.java。为了方便，我在用户主目录（/home/<用户名>/）下建了个jniDemo的目录，所有文件直接都放在这里，没有在代码中package到哪个包目录下。

     步骤2：在jniDemo目录下，使用javac编译Hello.java，生成Hello.class文件。

     步骤3：在jniDemo目录下，使用javah生成头文件，命令是“javah -jni <类的路径>.<类名>”。由于前面已经介绍过，我的java代码没有package，直接就是在jniDemo目录下，因此直接使用类名即可，即“javah -jni Hello”，其中“Hello”就是Hello.java文件中的public class Hello中的Hello类（够啰嗦了吧！）

     自动生成的头文件内容如下。代码中使用的<jni.h>头文件在jdk的include目录下，编译的时候需要指定，而且jni.h里面很多头文件和字段定义是在上述include/linux下（如果是windows平台就是include/win32或者按照实际的来）。至于里面一些其他类型的定义，比如jstring，jbyte其实都在jni.h和关联的其他头文件中有typedef定义，就是C/C++中的对应的类型。

     步骤4：新建一个.c文件，命名随意，代码如下：

     这里值得注意的是，一开始我按照网上代码写成“env->GetStringUTFChars(str, 0)”总是不奏效，编译时提示没有“GetStringUTFChars”和“ReleaseStringUTFChars”这个结构或者Union类型，去头文件查看之后发现需要的参数都对应不上，网上许多都是两个参数，头文件中却有三个参数。后来在网上找到该问题的 解决办法，谢谢博主~原来在linux下如果是.c文件则使用“(*env)->”，在.cpp文件中则用“env->”。

     

    步骤5：使用gcc编译.c文件，其中-I后面接头文件目录，就是在步骤3中所述的那两个。-shared表示编译常共享库，也即动态库，类似windows下的dll。要注意的是你所编译的库的名字要跟你的java代码中loadLibrary中的库名对应，规则是“lib+库名+.so”。比如在步骤1中我在代码中的库名为jniLib，则在此步骤编译时编译的库为“libjniLib.so”。至于箭头所指的-fPIC参数，一开始没有这个参数，编译出错并提示我要加上去，加上去之后编译成功。

     步骤6：运行程序，直接在jniDemo目录下，运行“java Hello”，前提是在步骤2的时候已经编译生成.class文件。运行结果，po~fect！

      拓展

    上述Demo参考了

      https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-linux-jni/

      http://blog.csdn.net/hackooo/article/details/48395765

     尤其是链接2，后半部分对java调用jni库的追踪分析，挺精彩的。原来是按照绝对路径-classLoader-sys_paths-usr_paths一级一级的路劲去搜索库文件，然后调用的都是classLoader.loadLibrary()方法，追踪到最后，都是调用系统的操作动态库的库函数实现的，比如dlopen打开库文件，dlsys根据标志符号找到函数地址等等。